Молнизащита коттеджа. Заземление
Видео: Вебинар 2. — "Заземление и молниезащита для частного дома"
Молния – это электрический разряд между отрицательно заряженной нижней частью грозового тучи и положительно заряженной поверхностью земли. В ней протекают импульсные токи малой длительности и огромной величины. Заземление позволяет перенаправить эту энергию в землю. Последствия удара молнииВидео: Заземление и молниезащита
Предсказать траекторию молнии – сложно, можно лишь спрогнозировать, куда она будет стремиться. Объектом разряда становятся высокие элементы (трубы, деревья, дома), но случается, что молния разряжается в глубоком и влажном овраге. Тепловой эффект в месте удара молнии может достигать 25 000-30 000 °C, а сам разряд несет угрозу для сооружений, электрической техники, здоровья и жизни людей.
Различают первичные и вторичные поражающие факторы вследствие удара молнии. К первым относят последствия прямого попадания молнии, который вызывает разряд до 200 кА, повышение температуры до 25000-30 000 °С и импульс перенапряжения до 1000 кВ. Вторичные поражающие факторы возникают из-за попадания разряда в землю рядом с домом или в сопряженные коммуникации. Здесь поражающие факторы проявляются в электросети дома в виде электромагнитной индукции, скачков напряжения и, как следствие, выхода из строя бытовой и электронной аппаратуры. Импульс перенапряжения в данном случае – десятки, а иногда и сотни киловольт. При этом пожары, поражения людей электричеством и выход из строя оборудования возможны и в первом, и во втором случае.
Заземление
Важнейший элемент внешней системы молниезащиты состоит из заземляющих проводников и заземлителя. В качестве последнего применяют один или несколько соединенных между собой металлических проводников (электродов), которые находятся под землей. В самом простоя случае в качестве заземлителя используют стальные прутья или уголки или специальные металлические ленты. Заземляющие проводники – металлические токопроводящие элементы, соединяющие заземлитель с остальным оборудованием. Обычно их делают из медной, стальной оцинкованной или нержавеющей проволоки диаметром 8-10 мм.
В частном доме заземление зачастую является общим для системы электроснабжения, а также для внешней и внутренней молниезащиты. При этом требования к электрической и молниезащитной частям различны. Чтобы обеспечить защиту от поражения электрическим током, заземление должно иметь сопротивление не более 4 Ом. Для эффективной молниезащиты более важным параметром является не сопротивление (не более 10 Ом), а площадь заземления. Заземление может быть глубинное, кольцевое и фундаментное.
К глубинным заземлителям относят устройства, которые устанавливают вертикально в тоще грунта. Такое решение – одно из самых простых. Однако, используя его, нужно учитывать коррозионную устойчивость заземлителя, ведь уголки, пруты или трубы из простой стали в земле быстро проржавеют. Заземлители располагают на расстоянии не менее 3 м друг от друга, забивают на глубину 2-3 м и соединяют в контур сваркой. На поверхность выходят только несколько отводов, к которым присоединяются токопроводы молниеотвода и общий защитный ноль провода заземления здания.
Существуют и модульные системы глубинного заземления, которые собираются из прутьев (или труб) длиной 1,5 м, оснащенных стыковочными элементами на концах. Первый модуль забивают в землю, после чего на него надевают следующий, и так до достижения необходимой глубины. Модули делают из оцинкованной или нержавеющей стали либо из стали, покрытой тонким слоем меди. В последнем случае функцию заземлителя выполняет медь, а стальной стержень нужен лишь для прочности и жесткости. Модульные системы можно забивать на глубину нескольких десятков метров, что позволяет обойтись одной точкой заземления.
Видео: Монтаж контура заземления и молниезащиты Elko-bis
Кольцевое заземление представляет собой металлическую ленту, замкнутую в кольцо по периметру строения. Контур должен располагаться ниже уровня промерзания грунта. Кольцо должно отступать на 1 м от внешней стороны фундамента здания. Если уложить его ближе, то будет опасность возникновения пробоя, при котором ток может замкнуться на внутренние коммуникации коттеджа, причем не только на его электропроводку, но и на отопительные или водопроводные трубы. Изготовить такое заземление дороже и сложнее, но работает оно более эффективно. Для организации заземления в данном случае используют плоские проводники (ленты) из оцинкованной или нержавеющей стали шириной 30-40 мм и толщиной 3-4 мм, а также круглые проводники из меди диаметром 8 мм либо из нержавеющей или оцинкованной стали диаметром 10 мм.В редких случаях применяют также фундаментное заземление. Его устраивают внутри бетонного оснорвания на стадии строительства. Из фундамента выводят открытые участки заземлителя, чтобы подсоединить заземляющие проводники.
Во всех случаях соединение заземлителя и проводников располагают на глубине 0,6-0,8 м от поверхности (ниже глубины промерзания грунта). Вне зависимости от используемого типа заземления, как минимум предварительные расчеты и разработку плана системы нужно доверить специалистам.